所以扩散和漂移这一对相反扩的散运运动动 最终达到平衡，相当于两 个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。
电位V V0
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
P型区
空间 电荷 区
N型区
注意:
1、空间电荷区中没有载流子。
Io 2
t 0
Uo 0.9U
Io 2
2U 1.41U 2 2U 2.83U
2U 1.41U
Tr a
D
iD
例 有一单相整流电路,负载电阻为 750,变
压器副边电压为20V，
~
试求Uo，Io及UDRM,并选用二极管。
u
uo
R
解
b
Uo 0.45U 0.45 20 9V
Io
Uo RL
9 750
u
导通。 忽略二极管正
o
向压降：
b
uo=u2
u
1
Ta
D
iL=0
u
2
RL u
u2<0时，二极 管截止,输出电 流为0。
o
uo=0
b
一、单相全波整流电路的工作原理
Ta
D1
(1) 输出电压波形： uo
u1
u2 iL RL
t
(2) 二极管上承受的
u2 uo
最高电压：
b D2
URM2 2U2
(3) 二极管上的平均电流：
P 型半导体中空穴是多子，电子是少子。
三 － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
P 型半导体
N 型半导体
杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数 量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂 质浓度相等。
二、PN 结正向偏置
+ P
变薄
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子的扩散加 强能够形成较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
三、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子的扩散 受抑制。少子漂移加强，但少 子数量有限，只能形成较小的 反向电流。
+ N
内电场
外电场
R
E
半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有 不同于其它物质的特点。例如：
• 当受外界热和光的作用时，它的导电能 力明显变化。
• 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变。
本征半导体
一、本征半导体的结构特点
现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们 的最外层电子（价电子）都是四个。
+
V4
u2 3
V3
+
2
4
V1
1
V2
+
+
RL u O
-
+
Io
U
Uo
● 三相桥式整流电路
VD4 VD5 VD6
d
ua ub
iVD4 iVD5 iVD6 a b c
ud
RL
uc
iVD1 iVD2 iVD3
VD1 VD2 VD3
e
整流器件: 二极管
六个桥臂都是二极管,其中三个二极管 组成共阴极的整流电路,阴极联成一点d; 另外三个二极管组成共阳极的不控整流 电路,阳极联成一点e。
D3
uo
D2
u2>0 时
D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: A D1 RLD3B
u2<0 时
D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: B D2 RLD4A
uD4,uD2
uo
uD3,uD1
t
输出是脉动的直流电压！
t
t
三、主要参数：
输出电压平均值：Uo=0.9U2 输出电流平均值:Io= Uo/RL =0.9 U2 / RL
在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或 铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子 的最外层有三个价电子，与相邻的
半导体原子形成共价键时，产 空穴
生一个空穴。这个空穴可能吸 引束缚电子来填补，使得硼原
+4
+4
子成为不能移动的带负电的离
子。由于硼原子接受电子，所 以称为受主原子。
+3
+4
硼原子
流过二极管的平均电流：Iv=IL/2 二极管承受的最大反向电压： URM= 2U2
+
4
+ u2
V4
V1
+
t
u2 3
V3
1
RL
u
uO
O
V2
t
+
2
-
+
电路
整流电压 波形
整流电压平 均值
二极管平均 电流
二极管反向 电压
Io
U
Uo
uo
U Io U Uo
uo
Io
U
Uo
uo
0
t
Uo 0.45U
Io
t 0
Uo 0.9U
以上均是二极管的直流参数，二极管的应用是主要利用 它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。下面 介绍两个交流参数。
二极管：死区电压=0 .5V，正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0
二极管的应用举例1： 二极管半波整流
ui
t
ui
RL
uo
uo
t
普通二极管
发光二极管
多余 电子
磷原子
+4 +4 +5 +4
N 型半导体中 的载流子是什 么？
1、由施主原子提供的电子，浓度与施主原子相同。 2、本征半导体中成对产生的电子和空穴。
掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓 度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子（多子），空穴 称为少数载流子（少子）。
二、P 型半导体
P 型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也 称为（空穴半导体）。
一、N 型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷（或 锑），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代， 磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻的 半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个 电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子， 这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每个 磷原子给出一个电子，称为施主原子。
Ta
D
(1) 输出电压波形：
u1
u2
iL
uo
RL
uo
t
(2) 二极管上的平均电流：
b
ID = IL
(3) 二极管上承受的最高电压：URM 2U2
(4) 输出电压平均值（Uo）：
U o2 1 0 2uodt 2 U 20.4U 52
单相半波整流电路的工作原理
Ta
D
u2 >0 时，二极管
u
1
u
2
iL RL
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
空间电荷区， 也称耗尽层。
扩散运动
扩散的结果是使空间电荷区逐 渐加宽，空间电荷区越宽。
P型半导体
漂移运动
N型半导体 内电场E
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
（2）当采用桥式整流电路时，变压器副边绕组电 压有效值为：
U2
Uo 0.9
24 0.9
26.7
V
整流二极管承受的最高反向电压为：
URM 2U2 1.41 26.7 37.6 V 流过整流二极管的平均电流为：
ID
1 2
Io
0.5 A
因此可选用四只 2CZ11A 整流二极管，其最大整
流电流为 1 A，最高反向工作电压为 100V。
本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的 导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要 的外部因素，这是半导体的一大特点。
杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会 使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺 杂半导体的某种载流子浓度大大增加。
N 型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体， 也称为（电子半导体）。
ID
1I 2
L
(4) uo平均值Uo： Uo=0.9U2
单相桥式整流电路的工作原理
u2正半周时 电流通路